Laplace du sinus

Bonjour
Pourquoi le domaine de la transformée de Laplace de la fonction sinus est $Re(p)>0$ ?

En effet, par les formules d'Euler, on trouve :
$L\{\sin(wt)\}(p):=\int_{0}^{+ \infty} \sin(wt)e^{-pt}dt=\frac{1}{2i} [\int_{0}^{+ \infty} e^{(-p+iw)t}dt - \int_{0}^{+ \infty} e^{(-p-iw)t}dt]$.

Si $Re(p)>0$, $\int_{0}^{+ \infty} e^{(-p+iw)t}dt=\frac{1}{p-iw}$ et $\int_{0}^{+ \infty} e^{(-p-iw)t}dt=\frac{1}{p+iw}$
Donc, $L\{\sin(wt)\}(p)=\frac{w}{p^2+w^2}.$

Si $Re(p)<0$, je bloque car pour moi la somme de deux intégrales divergentes n'est pas forcement divergente.
Merci.

Réponses

  • Bonjour,

    Si tu intègres $\displaystyle \int_{0}^{A} \sin \omega t e^{-p t} dt, A>0$ deux fois par parties tu trouves que ton intégrale vaut, à un facteur près, $\displaystyle \lim_{A \to +\infty} -({\cos \omega t \over \omega} + {\sin \omega t \over \omega^2}) e^{-p t}\mid_{0}^{A}$ qui n'existe pas sauf pour $\displaystyle \Re (p) >0.$

    Sinon, le cours devrait imposer des conditions sur la fonction pour que sa transformée existe.
  • @YvesM : Merci. Mais pourquoi $\lim_{t \to +\infty} [\cos(\omega t)+\sin(\omega t)]$ diverge ? Etant donné que c'est la somme de deux fonctions n'ayant pas de limite (et donc pourrait avoir une limite).
  • @Playa
    Et si on écrit que $\cos(\omega t)+\sin(\omega t)=\frac 2{\sqrt 2} \cos(\omega t- \frac {\pi}4)$
    Lorsque notre cher Nico, le professeur, intervient dans une question d'analyse, c'est une véritable joie pour les lecteurs..


  • @gebrane : Merci beaucoup. Maintenant je suis convaincu. Ça n'a pas de limite.
  • Comment on fait pour voir que $\lim_{t \to +\infty} [\omega \cos(\omega t)+\sin(\omega t)]$ diverge
    Le coefficient $\omega$ devant le cosinus me gêne.
  • Il te gêne donc!
    Soit F(t)=wcos(wt)+sin(wt) c'est une fonction periodique ( de période 2 pi /w) non constante, donc ?
    Lorsque notre cher Nico, le professeur, intervient dans une question d'analyse, c'est une véritable joie pour les lecteurs..


  • Merci beaucoup gebrane.
    Je ne connaissais pas le résultat intuitif suivant. Toute fonction périodique non constante n'admet pas de limite en $+ \infty$.
  • Maintenant à moi de poser une question. Comment fais-tu pour $a \cos(bt)+c\sin(dt)$ (bien sûr avec des constantes non nulles).
    Lorsque notre cher Nico, le professeur, intervient dans une question d'analyse, c'est une véritable joie pour les lecteurs..


  • @gebrane :
    Là c'est chaud, car ce n'est pas forcement périodique.
    Une indication ?
  • indication : les suites ?
    Lorsque notre cher Nico, le professeur, intervient dans une question d'analyse, c'est une véritable joie pour les lecteurs..


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